列车定位测速方法及相关设备与流程

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1.本技术涉及列车技术领域，尤其涉及一种列车定位测速方法及相关设备。

背景技术：

2.列车定位测速功能是基于通信的列车自动控制系统(communication based train control system，cbtc)的重要组成部分。目前，列车依靠测速电机、多普勒雷达以及轨旁应答设备的绝对位置，进行定位测速。
3.但是，测速电机测速受车轮磨损造成的轮径误差、车轮空转、打滑等因素影响，测距误差随时间积累，而且在实际使用中，对测速电机和多普勒雷达的安装工艺要求很高，容易出现因安装精度不够导致定位不准确的情况。线路上固定位置铺设的轨旁应答设备可以对列车位置进行校正，但与轨旁应答设备通信的车载应答设备可能会由于电磁兼容问题而无法工作，使得列车位置校正失败。
4.因此，现有的定位测速系统容易出现不能准确定位的问题，导致定位测速不准确。

技术实现要素：

5.本技术提供了一种列车定位测速方法及相关设备，用准确对列车进行定位测速。
6.本技术实施例提供的具体技术方案如下：
7.第一方面，本技术实施例提供一种列车定位测速方法，应用于车载测速设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述列车的车轮上设置有车载超声波检测设备，所述方法包括：
8.持续接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，所述信号时间序列是所述车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
9.将所述信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，所述时间位置序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的反射点位置；
10.根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度。
11.本技术实施例中，每段测速车轨上的多个反射点可以看作多个位置刻度，列车在每段测速车轨上运行时，当设置有车载超声波检测设备的车轮经过每个反射点时，每个反射点上的至少一个超声波信号可以入射至该车轮，从而被车载超声波检测设备检测到，这样，车载超声波检测设备在每段测速车轨上可以检测到一个信号时间序列，该序列包括多个反射点的检测时间以及每个检测时间检测到的至少一个超声波信号；车载测速设备在接收到车载超声波设备发送的每个信号时间序列后，可以将每个信号时间序列与对应的信号
位置序列进行匹配，由于信号位置序列包括多个反射点的位置以及每个位置对应的至少一个超声波信号，因此，可以匹配获得多个反射点的检测时间和每个检测时间对应的位置(即时间位置序列)，进而可以准确地确定所述列车在各个反射点位置对应的运行速度。
12.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；
13.每次接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列之前，还包括：
14.若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶入一段测速车轨，以开始对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速；
15.所述根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度之后，还包括：
16.若接收到所述车载超声波检测设备检测到的另一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶离所述一段测速车轨，以停止对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速。
17.在该实施方式中，当车载超声波检测设备所在的车轮到达一段测速车轨一端的垂直超声波信号所在位置时，车载超声波检测设备可以检测到该垂直超声波信号，可以将该垂直超声波信号的检测时间作为该段测速车轨的定位测速触发时间，同样地，当车载超声波检测设备检测到该段测速车轨另一端的垂直超声波信号时，可以将另一垂直超声波信号的检测时间作为该段测速车轨的定位测速结束时间。
18.在一些可选的实施方式中，不同段测速车轨对应不同标识的垂直超声波信号；
19.所述若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶入一段测速车轨，还包括：
20.若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个目标标识的垂直超声波信号，则根据标识与测速车轨的对应关系，确定所述目标标识对应的目标测速车轨；
21.确定所述列车驶入所述目标测速车轨。
22.在该实施方式中，为了区分不同的测速车轨，可以设置不同段测速车轨对应不同标识的垂直超声波信号，这样，当车载超声波检测设备检测到的一个目标标识的垂直超声波信号后，可以确定该垂直超声波信号对应的目标测速车轨，进而确定列车当前位于该目标测速车轨。
23.第二方面，本技术实施例还提供一种列车定位测速方法，应用于设置在列车的车轮上的车载超声波检测设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述方法包括：
24.在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列；其中，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
25.将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备，以使所述车载测速设备基于所述信号时间序列以及预先设置的信号位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号。
26.本技术实施例中，车载超声波检测设备在每段测速车轨上可以检测到一个信号时
间序列，并将该信号时间序列发送给车载测速设备，以使车载测速设备将每个信号时间序列与对应的信号位置序列进行匹配，获得多个反射点的检测时间和每个检测时间的位置(即时间位置序列)，进而可以准确地确定所述列车在各个反射点位置对应的运行速度。
27.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；
28.所述方法还包括：
29.每当检测到一个垂直超声波信号，将所述一个垂直超声波信号发送给所述车载测速设备。
30.在该实施方式中，每当车载超声波检测设备所在的车轮到达一个垂直超声波信号所在位置时，车载超声波检测设备可以检测到该垂直超声波信号，以便车载测速设备根据每段测速车轨的两个垂直超声波信号，确定该段测速车轨的定位测速触发时间以及结束时间。
31.第三方面，本技术实施例还提供一种列车定位测速方法，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述方法应用于所述超声波发射及检测设备，包括：
32.垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；
33.在所述列车运行过程中，检测所述反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
34.将所述反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备，以使所述地面测速设备根据所述强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。
35.本技术实施例中，当列车运行至一段测速车轨时，每个车轮经过该段测速车轨一端的垂直超声波信号时，该垂直超声波信号部分入射进车轮，使得对应的反射超声波信号的强度变弱，也就是说，该反射超声波信号的强度变弱次数等于列车的车轮对数，通过将检测到的反射超声波信号的强度变弱次数和每次强度变弱的时间点发送给地面测速设备，以使地面测速设备可以确定每次强度变弱的时间点对应的第几个车轮，根据每两个车轮之间的间距以及对应的两次强度变弱的时间点，可以准确地确定列车在上述垂直超声波信号位置处的运行速度。
36.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且该段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述方法还包括：
37.持续检测所在测速车轨的内部的至少一个超声波信号，并在所述列车运行过程中，检测所述至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，所述强度变化信息包括所述至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；
38.将检测到的所述至少一个超声波信号的强度变化信息发送给所述地面测速设备。
39.在该实施方式中，当列车刚驶入一段测速车轨时，检测到的该段测速车轨内部的
至少一个超声波信号的强度未发生变化，继续行驶，至少一个超声波信号入射至列车的各个车轮中，使得检测到的至少一个超声波信号的强度发生变化，当列车离开该段测速车轨后，检测到至少一个超声波信号的强度不再发生变化，将检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备，以使地面测速设备根据该强度变化信息确定列车在相应时间点位于该段测速车轨的位置区域。
40.第四方面，本技术实施例还提供一种列车定位测速方法，应用于地面测速设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述超声波发射及检测设备用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；所述方法包括：
41.持续接收每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过一个超声波发射及检测设备发射的垂直超声波信号时，所述一个超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
42.根据所述每个超声波发射及检测设备发送的所述反射超声波信号的强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。
43.本技术实施例中，地面测速设备根据每个超声波发射及检测设备检测到的，反射超声波信号的强度变弱次数和每次强度变弱的时间点，可以确定每次强度变弱的时间点对应的第几个车轮，根据每两个车轮之间的间距以及对应的两次强度变弱的时间点，可以准确地确定列车在上述反射超声波信号对应的垂直超声波信号位置处的运行速度。
44.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且该段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备，用于检测该段测速车轨的内部的至少一个超声波信号；所述方法还包括：
45.接收每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备发送的至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，所述强度变化信息包括所述至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；
46.根据每段测速车轨底部的两个地面超声波检测设备各自检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息，确定所述列车在相应的时间点位于该段测速车轨中的位置区域。
47.在该实施方式中，列车驶入每段测速车轨时，两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度均未发生变化，继续行驶，一端的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度发生变化，再继续行驶，另一端的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度也发生变化，列车驶离该段测速车轨后，两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度均恢复，因此，地面测速设备根据两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度变化信息，可以确定列车在相应时间点位于该段测速车轨的位置区域，例如位置区域包括该段测速车轨的中部或者左右两侧，从而实现对列车的定位。
48.第五方面，本技术实施例还提供一种车载测速设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具
有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述列车的车轮上设置有车载超声波检测设备，所述车载测速设备包括：
49.序列接收模块，用于持续接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，所述信号时间序列是所述车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
50.匹配模块，用于将所述信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，所述时间位置序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的反射点位置；
51.车载测速模块，用于根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度。
52.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；所述设备还包括：
53.第一确定模块，用于若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶入一段测速车轨，以开始对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速；
54.第二确定模块，用于若接收到所述车载超声波检测设备检测到的另一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶离所述一段测速车轨，以停止对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速。
55.在一些可选的实施方式中，不同段测速车轨对应不同标识的垂直超声波信号；所述第一确定模块，还用于：
56.若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个目标标识的垂直超声波信号，则根据标识与测速车轨的对应关系，确定所述目标标识对应的目标测速车轨；
57.确定所述列车驶入所述目标测速车轨。
58.第六方面，本技术实施例还提供一种车载超声波检测设备，所述设备设置在列车的车轮上，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述车载超声波检测设备包括：
59.序列检测模块，用于在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列；其中，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
60.序列发送模块，用于将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备，以使所述车载测速设备基于所述信号时间序列以及预先设置的信号位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号。
61.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；所述设备还包括：
62.信号发送模块，用于每当检测到一个垂直超声波信号，将所述一个垂直超声波信
号发送给所述车载测速设备。
63.第七方面，本技术实施例还提供一种超声波发射及检测设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，所述设备设置在其中一段测速车轨的底部的一端，所述设备包括：
64.发射及检测模块，用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；
65.第一强度检测模块，用于在所述列车运行过程中，检测所述反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
66.第一强度发送模块，用于将所述反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备，以使所述地面测速设备根据所述强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。
67.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号；所述设备还包括：
68.第二强度检测模块，用于持续检测所在测速车轨的内部的至少一个超声波信号，并在所述列车运行过程中，检测所述至少一个超声波信号的强度变化信息；
69.第二强度发送模块，用于将检测到的所述至少一个超声波信号的强度变化信息发送给所述地面测速设备。
70.第八方面，本技术实施例还提供一种地面测速设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述超声波发射及检测设备用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；所述地面测速设备包括：
71.第一强度接收模块，用于持续接收每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过一个超声波发射及检测设备发射的垂直超声波信号时，所述一个超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
72.地面测速模块，用于根据所述每个超声波发射及检测设备发送的所述反射超声波信号的强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。
73.在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备，用于检测该段测速车轨的内部的至少一个超声波信号；所述设备还包括：
74.第二强度接收模块，用于接收每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备发送的至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，所述强度变化信息包括所述至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；
75.定位模块，用于根据每段测速车轨底部的两个地面超声波检测设备各自检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息，确定所述列车在相应的时间点位于该段测速车轨中的位置区域。
76.第五方面至第八方面任意一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面至第四方面中对应的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
77.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
78.图1为本技术实施例中提供的一种车轨内部的超声波横波反射状况示意图；
79.图2为本技术实施例中提供的一种列车定位系统的结构示意图；
80.图3为本技术实施例中提供的一种列车在测速车轨上运行的示意图；
81.图4为本技术实施例中提供另一种列车在测速车轨上运行的示意图；
82.图5为本技术实施例中提供的另一种列车在测速车轨上运行的示意图；
83.图6为本技术实施例中提供的一种超声波发射及检测设备的信号发射示意图；
84.图7为本技术实施例中提供的另一种列车定位系统的结构示意图；
85.图8为本技术实施例中提供的一种地面超声波检测设备的信号检测示意图；
86.图9为本技术实施例中提供的一种车轨断裂检测的示意图；
87.图10为本技术实施例中提供的一种车载测速设备的结构示意图；
88.图11为本技术实施例中提供的一种车载超声波检测设备的结构示意图；
89.图12为本技术实施例中提供的一种超声波发射及检测设备的结构示意图；
90.图13为本技术实施例中提供的一种地面测速设备的结构示意图。
具体实施方式
91.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
92.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
93.目前，列车依靠测速电机、多普勒雷达以及轨旁应答设备的绝对位置，进行定位测速。但是，测速电机测速受车轮磨损造成的轮径误差、车轮空转、打滑等因素影响，测距误差随时间积累。而且在实际使用中，对测速电机和雷达的安装工艺要求很高，容易出现因安装精度不够导致定位不准确。线路上固定位置铺设的轨旁应答设备可以对列车位置进行校
正，但轨旁应答设备单台价格高昂，经济上不允许短间距大量安装；而且对于采用直线电机的车组，与轨旁应答设备通信的车载应答设备可能会由于电磁兼容问题而无法工作，使得列车位置校正失败。另外，大范围或长时间的系统故障后往往不能重新准确定位也是这套系统的局限性。因此，现有的定位测速系统容易出现不能准确定位的问题，导致定位测速不准确。
94.考虑到超声波具有以下特性：在固体中传播损失很小以及具有良好的指向性，在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换，尤其是不能通过气体固体界面，并且超声波检测技术非常成熟，无论是地面或隧道内环境，车轨几乎不会引入任何人为或自然产生的超声波干扰，而且超声波属于机械波，不会对现有车载设备、地面设备产生任何电磁兼容性影响；因此，本技术实施例基于超声波检测技术实现列车的定位测速。
95.具体地，本技术实施例参考利用超声波对车轨进行探伤的原理，实现列车定位测速。超声波对车轨进行探伤的原理为：将斜探头置于车轨底部时，利用脉冲电信号激励压电换能器产生超声波，斜探头使纵波斜入射到车轨(第二介质)底部的表面上，当入射角在第一临界角、第二临界角之间时，纵波全反射，车轨中只有折射横波，超声波遇到车轨的金属材料中的缺陷会发生反射波，反射波被斜探头检测然后在显示设备上显示出响应的回波波形；如果车轨无损伤存在，一般无明显回波信号(轨端断面除外)，此时，车轨内部的超声波横波反射状况如图1所示。
96.基于此，本技术实施例提供一种列车定位测速方法及相关设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的内部的多个超声波信号在该段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号。车载测速设备持续接收列车的车轮上的车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，信号时间序列是车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的；将信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，并根据匹配到的时间位置序列，确定列车在相应位置对应的运行速度。通过上述方案，可以准确地对列车进行定位测速。
97.下面结合附图和具体实施例对本技术的列车定位测速系统进行详细介绍。
98.如图2所示，本技术实施例的列车定位测速系统包括车载测速设备201以及设置在列车的车轮上的车载超声波检测设备202，还包括设置在至少一段测速车轨中的每段测速车轨底部的多个超声波发射源203。
99.多个超声波发射源203，用于分别向所在一段测速车轨中发射不同标识的超声波信号。
100.其中，每个超声波发射源以预设角度向所在测速车轨的内部发射超声波信号，该超声波信号在测速车轨的底部表面发生折射后，产生横波，该横波在测速车轨内部以预设间距进行反射，使得该超声波信号在车轨的轨面具有多个反射点，如上述图1所示。由于多个超声波发射源各自发射的超声波信号均在测速车轨的轨面具有多个反射点，使得一个反射点可能存在一个或多个超声波信号，也就是说，每个反射点对应至少一个超声波信号。
101.在确定每段测速车轨中的多个反射点后，可以确定每个反射点的位置以及每个反射点对应的至少一个超声波信号，这样，可以获得每段测速车轨对应的信号位置序列。
102.在同一段测速车轨中，不同标识的超声波信号可以是不同频率的超声波信号，该
频率可以是载波频率或调制波频率。另外，不同段测速车轨之间可以存在相同频率的超声波信号，也可以存在不同频率的超声波信号，为了区分不同段测速车轨，可以将每段测速车轨中的至少一个超声波信号进行编码，且每段测速车轨对应唯一的编码方式，从而通过不同编码方式的超声波信号区分不同段测速车轨。
103.需要说明的是，每个超声波发射源可以向所在测速车轨的任一侧发射超声波信号，可选地，一部分超声波发射源向测速车轨的右侧发射超声波信号，另一部分超横波发射源向测速车轨的左侧发射超声波信号。
104.此外，每段测速车轨底部的多个超声波发射源可以设置于该段测速车轨底部的相同位置，也可以设置于该段测速车轨底部的不同位置；或者，多个超声波发射源分为多个超声波发射源组合，每个超声波发射源组合设置于所在车轨底部的相同位置，不同超声波发射源组合设置于所在车轨底部的不同位置，在此不作限定。
105.车载超声波检测设备202，用于在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列，并将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备；其中，信号时间序列包括多个检测时间以及多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号。
106.其中，在列车运行过程中，列车驶入一段测速车轨后，由于列车的车轮和车轨的材质都是金属(一般为铸造锰钢材质)，因此，各个反射点的超声波信号可以从车轨与车轮的接触面入射进车轮，并被安装于车轮上的车载超声波检测设备检测到。这样，车载超声波检测设备可以检测到每段测速车轨的多个反射点的超声波信号，获得信号时间序列。
107.可选地，考虑到定位测速的实时性，本技术实施例可以在列车的第一个车轮上设置车载超声波检测设备。此外，还可以在列车的多个车轮处(例如每节车厢的一个车轮)均安装车载超声波检测设备，这样，可以防止第一个车轮上的车载超声波检测设备检测到的信号时间序列不完整，基于多个车载超声波检测设备检测到的信号时间序列，可以保证获得完整的信号时间序列。
108.车载测速设备201，用于将每段测速车轨对应的信号时间序列以及预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列，并根据时间位置序列确定所述列车在相应位置对应的运行速度；其中，信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，时间位置序列包括多个检测时间以及多个检测时间各自对应的反射点位置。
109.本技术实施例中，每段测速车轨上的多个反射点可以看作多个位置刻度，列车在每段测速车轨上运行时，当设置有车载超声波检测设备的车轮经过每个反射点时，每个反射点上的至少一个超声波信号可以入射至该车轮，从而被车载超声波检测设备检测到，这样，车载超声波检测设备在每段测速车轨上可以检测到一个信号时间序列，该序列包括多个反射点的检测时间以及每个检测时间检测到的至少一个超声波信号。
110.进一步地，车载测速设备在接收到车载超声波设备发送的每个信号时间序列后，可以将每个信号时间序列与对应的信号位置序列进行匹配，由于信号位置序列包括多个反射点的位置以及每个位置对应的至少一个超声波信号，因此，可以匹配获得多个反射点的检测时间和每个检测时间对应的位置(即时间位置序列)，进而可以准确地确定所述列车在各个反射点位置对应的运行速度。
111.示例性，以一段测速车轨的底部设置两个超声波发射源为例，对本技术实施例的车载测速设备的列车定位测速原理进行介绍。
112.如图3所示，在一段测速车轨的底部的两个位置(例如该段测速车轨的中心的左右两侧)安装超声波发射源1、超声波发射源2，它们各自朝向对方方向的车轨入射超声波信号(横波)，这两个超声波信号的频率不同，例如：左侧发射源频率较低、右侧频率较高。下面对列车的定位测速过程进行说明。
113.a.如图3所示，列车驶入该段测速车轨后，在时间点t1，车载超声波检测设备可以检测到超声波信号1(强度超过设定的信号强度阈值)，此时车载超声波检测设备所在的车轮到达该段测速车轨的反射点1的位置，即接近定位测速区，如果信号频率较高，说明列车从左侧接近超声波发射源，如果频率较低则从右侧接近超声波发射源。
114.b.如图4所示，列车继续行驶，在时间点t2，车载超声波检测设备可以同时检测到超声波信号1和超声波信号2，此时，车轮位于轨面的反射点2的位置，即两个超声波信号在轨面的第一个共同反射点上(假设距离车轨中心l厘米)，即完成第一次定位：车轨中心+/-l厘米。
115.c.列车继续行驶，车轮位于轨面第一、第二个超声波共同反射点之间，车载超声波检测设备不能检测到任何超声波信号。
116.d.列车继续行驶，在时间点t3，车载超声波检测设备可以同时检测到超声波信号1和超声波信号2，此时，车轮位于轨面第二个超声波信号的共同反射点上，假设反射点之间距离为d厘米，即完成第二次定位：车轨中心+/-(l-d)厘米，以及第一次测速：d/(t3-t2)厘米/秒。
117.e.列车继续行驶，途径其余可以检测到两个超声波信号的共同反射点上，重复完成定位和测速计算。
118.f.如图5所示，列车继续行驶，在时间点t4，车载超声波检测设备只能检测到超声波信号2，此时车轮位于轨面的反射点3的位置，即驶出定位测速区，此时完成最后一次定位：车轨中心+/-(l+d)厘米，列车在定位测速区的平均速度为：(2*l+d)/(t4-t2)厘米/秒。
119.g.列车继续行驶，在时间点t5，车载超声波检测设备检测到最后一个超声波信号(超过设定的信号强度阈值)，即完全驶离定位测速区。
120.在具体实施中，考虑到列车在接近一段测速车轨的定位测速区、驶入定位测速区、远离定位测速区的过程中，很可能不会在每个轨面反射点都检测到超声波信号，为提高定位测速可靠性，可以先保存所有检测到的超声波信号以及检测时间，得到信号时间序列，然后再将信号时间序列与预先获得的信号位置序列进行匹配，然后输出最优(序列相似度最高)定位测速结果和位置/速度估计误差。
121.下面以一段测速车轨的底部设置6个超声波发射源为例，对本技术实施例的车载测速设备的定位测速方法进行介绍。
122.假设，在一段测速车轨的底部的两个位置处分别设置发射源组合1、发射源组合2，以超声波发射源组合1为例，超声波发射源组合1分别发射超声波信号a、超声波信号b、超声波信号c，超声波信号b的轨面反射点间距为30cm(基准间距)，超声波信号a的轨面反射点间距为24cm(0.8倍基准间距)，超声波信号c的轨面反射点间距36cm(1.2倍基准间距)，超声波信号a、b、c可以通过不同的调制波频率区分。
123.在列车行驶过程中，当车载超声波检测设备检测到信号超声波a记录序列值1，检测到超声波信号b记录序列值2，检测到超声波信号c记录序列值4，检测到超声波信号a和b记录序列值3，检测到超声波信号a和c记录序列值5，检测到超声波信号b和c记录序列值6，检测到超声波信号a、b和c记录序列值7，则在轨面上距离超声波发射源3.6米的距离内有27个反射点信号序列值，如以下表1、表2和表3所示：
124.表1
[0125][0126]
表2
[0127][0128]
表3
[0129][0130]
例如，对于长度12.5米的一段测速车轨，如果发射源组合1和发射源组合2分别布设在车轨中心左右0.5米处，则在两个超声波发射源发射方向一侧轨面上(距离车轨末端6.75米)，最多有50个反射点(0-3.6米27个，3.6米-6.75米23个)。具体分析不同距离上的反射点可以发现：
[0131]
1)通过调整超声波发射源发射强度，假设最外侧的5个反射点(6.24米、6.30米，6.48米，6.6米，6.72米)的信号低于能够检测到的信号强度阈值，因此不会被检测到。
[0132]
2)位于4.8米-6米处的9个反射点与1.2米-2.4米处的9个反射点，信号序列相同，但是外侧轨面的9个反射点信号强度会显著弱于内侧9个反射点，因此只需要在信号序列中再记录对应信号强度，就可以区分匹配到的信号序列位于哪一段轨面上。
[0133]
3)位于3.6米-4.68米处的9个反射点与0米-1.08米处的9个反射点，信号序列相同，除两段轨面上的超声波信号强度不同外，车轮行驶于内侧轨面时还会检测到来自发射源组合2的超声波信号，因此在该两段轨面上也不会发生误匹配。
[0134]
4)另外，还可以利用以下特点(包括三信号反射点、双信号反射点个数等)进行快速序列匹配：
[0135]
如果信号序列值包含6或7，则不需要匹配即可定位于1.8米(信号序列值为6且信号强)、3.6米(信号序列值为7)、5.4米(信号序列值为6且信号弱)；
[0136]
位于4.8米-6米处与1.2米-2.4米处的轨面上，各含有6个双信号反射点(并且有6个反射点包含超声波信号a)；而位于3.6米-4.68米处与0米-1.08米处的轨面上，各只含有1个双信号反射点，位于2.64米-3.6米处的轨面上，有一个特殊反射点(三信号反射点)，并只有2个双信号反射点。
[0137]
上述过程为车载测速设备将检测到的信号时间序列与预先设置的信号位置序列
进行匹配的过程，最终可以获得时间位置序列，即可以计算列车在相应位置的运行速度。
[0138]
需要说明的是，在实际工程应用中，为节省成本，可根据需要只在特定路段连续布设超声波发射源组，其他路段每间隔数段钢轨(如间距为列车长度)布设超声波发射源组。为降低超声波发射源的功耗和延长工作寿命，不需要持续发射超声波，例如只在所在路段进路开放时以一定周期发射超声波脉冲。超声波最终会转换为热量被车轨吸收耗散，因此不会造成超声波泄露污染。
[0139]
在本技术上述实施例的基础上，为了使车载测速设备可以确定每段测速车轨的定位测速起始点，在每段测速车轨的两端的底部还可以各设置一个超声波垂直发射源，该超声波垂直发射源用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，且该垂直超声波信号与上述实施例中的多个超声波信号的频率不同。
[0140]
这样，当列车驶入一段测速车轨时，当车载超声波检测设备所在的车轮经过一个超声波垂直发射源的正上方时，车载超声波检测设备可以检测到一个垂直超声波信号。
[0141]
因此，车载超声波检测设备还用于每当检测到一个垂直超声波信号，将该垂直超声波信号发送给所述车载测速设备。
[0142]
车载测速设备在每次接收车载超声波检测设备发送的信号时间序列之前，还可以接收到车载超声波检测设备发送的一个垂直超声波信号，并根据该垂直超声波信号，确定列车驶入一段测速车轨，以开始在该段测速车轨上执行定位测速。接着，车载测速设备根据车载超声波检测设备检测到的信号时间序列，可以对列车进行定位测速。
[0143]
当车载超声波检测设备所在的车轮经过另一个垂直发射的超声波发射源的正上方时，车载超声波检测设备可以检测到另一个垂直超声波信号并将该垂直超声波信号发送给车载测速设备；车载测速设备根据该垂直超声波信号，可以确定列车驶离该段测速车轨，以停止在该段测速车轨上执行定位测速。
[0144]
另外，为了使车载测速设备区分不同段测速车轨，不同段测速车轨可以对应不同标识(例如不同频率或者不同编码等)的垂直超声波信号。这样，车载测速设备根据车载超声波检测设备检测到的一个目标频率的垂直超声波信号，可以根据频率与测速车轨的对应关系，确定该目标频率对应的目标测速车轨，进而确定列车驶入或驶离该目标测速车轨。
[0145]
本技术实施例通过上述列车定位测速系统执行定位测速，至少具有以下优点：
[0146]
1、单点定位精度高，定位误差不随时间累积。
[0147]
2、定位精度与运行状况(如车轮空转、打滑、雨雪天气等)无关。
[0148]
3、列车运行速度较快时可以具备连续地定位/测速能力。
[0149]
4、采用成熟的硬件和软件处理技术，不需要额外高成本开发新的硬件和软件处理算法。
[0150]
5、可以适用于地铁或城铁系统，超声波信号检测基本上不会受到任何干扰。
[0151]
本技术上述实施例介绍了车载测速设备和车载超声波检测设备组成的定位测速系统，在上述列车定位测速系统的基础上，还可以在每段测速车轨的底部设置超声波发射及检测设备，并且通过地面测速设备实现列车的定位测速。
[0152]
如图6所示，本技术实施例的另一种定位测速系统，包括地面测速设备601和多个超声波发射及检测设备602，其中，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备602。
[0153]
超声波发射及检测设备602，用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号。
[0154]
其中，超声波发射及检测设备还可以作为上述实施例中的超声波垂直发射源。如图7所示，假设在一段测速车轨的底部设置有超声波发射源1和超声波发射源2，在超声波发射源2的外侧设置有超横波发射及检测设备，垂直向该段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测垂直超声波信号的反射超声波信号；另外，在超声波发射源1的外侧也设置有超横波发射及检测设备。
[0155]
超声波发射及检测设备还用于在列车运行过程中，检测反射超声波信号的强度变化信息，该强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；并将反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备。
[0156]
其中，列车的车轮经过垂直超声波信号时，垂直超声波信号的部分入射进车轮，使得超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度小于初始强度，该初始强度为列车的车轮未经过垂直超声波信号时检测到的反射超声波信号的强度，因此，每当列车的车轮经过垂直超声波信号时，超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度变弱。
[0157]
地面测速设备601，用于根据每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息，以及列车的车轮间距，确定列车在相应位置的运行速度。
[0158]
本技术实施例中，地面测速设备根据每个超声波发射及检测设备检测到的，反射超声波信号的强度变弱次数和每次强度变弱的时间点，可以确定每次强度变弱的时间点对应的第几个车轮，根据每两个车轮之间的间距以及对应的两次强度变弱的时间点，可以准确地确定列车在上述反射超声波信号对应的垂直超声波信号位置处的运行速度。
[0159]
具体地，对于地面测速设备来说，反射超声波信号的强度变弱可以作为计轴触发标志，强度变弱次数即列车轴数(车轮对数)。由于列车每节车厢的轴数固定，根据强度变弱次数可以判断当前经过列车的哪节车厢和哪对车轮，根据强度变弱的时间点，即可计算得到当前经过的车厢的速度。
[0160]
在一些实施例中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号。
[0161]
每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备，还用于持续检测该段测速车轨内部的至少一个超声波信号，并在列车运行过程中，检测至少一个超声波信号的强度变化信息，并将检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备；其中，至少一个超声波信号的强度变化信息包括该至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点。
[0162]
具体地，列车经过每段测速车轨时，当列车的车轮位于轨面的每个反射点处时，该反射点的至少一个超声波信号部分入射至车轮，使得该反射点的至少一个超声波信号的强度变弱，因此，列车的车轮在经过该段测速车轨上的多个反射点过程中，每个超声波发射及检测设备检测到的至少一个超声波信号的强度可能会多次变弱。
[0163]
地面测速设备还用于接收每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备发送的至少一个超声波信号的强度变化信息；根据每段测速车轨底部的两个地面超声波检测设备各自检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息，确定列车在相应的时间点位于该
段测速车轨中的位置区域。
[0164]
例如，列车刚驶入每段测速车轨时，两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度均未发生变化，继续行驶，一端的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度发生变化，再继续行驶，另一端的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度也发生变化，列车驶离该段测速车轨后，两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度均恢复，因此，地面测速设备根据两个地面超声波检测设备各自检测到的超声波信号的强度变化信息，可以确定列车在相应时间点位于该段测速车轨的位置区域，例如位置区域包括该段测速车轨的中部或者左右两侧，从而实现对列车的定位。
[0165]
可以理解的是，超声波发射及检测设备可以看作地面超声波检测设备。示例性的，假设每段测速车轨的底部设置有两个超声波发射源，在如图8所示的两个超声波信号的基础上，有以下过程：
[0166]
(1)当列车车轮位于一侧超声波发射源与地面超声波检测设备之间的反射点上时，由于超声波信号部分入射进列车车轮，则该侧的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度会变弱；
[0167]
(2)当列车车轮位于两个超声波发射源之间的反射点上时，两端的地面超声波检测设备检测到的超声波信号的强度都会变弱；
[0168]
(3)当列车车轮位于另一侧超声波发射源与地面超声波检测设备之间的反射点上时，则前一个地面超声波检测设备检测到的超声波信号强度恢复，后一个地面超声波检测设备检测到信号强度仍然变弱；
[0169]
(4)当列车车轮位于另一侧地面超声波检测设备以外时，两端的地面超声波检测设备检测到的信号强度都恢复。
[0170]
以上过程可以与列车的车载测速设备的定位测速过程实时同步，地面测速设备可以获得列车位于测速车轨上的大概位置，即列车位于测速车轨的中部或者左右两侧。
[0171]
另外，地面测速设备还可以根据超声波检测设备检测到的超声波信号，监测测速车轨的完好性，即通过检测到的超声波信号的强度、波形判断钢轨损伤、断裂等。如图9所示，当测速车轨断裂时，该测速车轨一端的超声波检测设备无法检测到超声波信号。
[0172]
下面实施例中分别对执行列车定位测速方法的车载测速设备、车载超声波检测设备、超声波发射及检测设备、地面测速设备分别进行介绍。
[0173]
如图10所示，本技术实施例还提供一种车载测速设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，列车的车轮上设置有车载超声波检测设备，车载测速设备包括：
[0174]
序列接收模块101，用于持续接收车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，信号时间序列是车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的，信号时间序列包括多个检测时间以及多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
[0175]
匹配模块102，用于将信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列；其中，信号位置序列包括多个反射点位置以及多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，时间位置序列包括多个检测时间以及多个检测时间各自对应的反射点
位置。
[0176]
车载测速模块103，用于根据时间位置序列，确定列车在相应位置对应的运行速度。
[0177]
在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；设备还包括：
[0178]
第一确定模块，用于若接收到车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定列车驶入一段测速车轨，以开始对列车在一段测速车轨上执行定位测速；
[0179]
第二确定模块，用于若接收到车载超声波检测设备检测到的另一个垂直超声波信号，则确定列车驶离一段测速车轨，以停止对列车在一段测速车轨上执行定位测速。
[0180]
在一些可选的实施方式中，不同段测速车轨对应不同标识的垂直超声波信号；第一确定模块，还用于：
[0181]
若接收到车载超声波检测设备检测到的一个目标标识的垂直超声波信号，则根据标识与测速车轨的对应关系，确定目标标识对应的目标测速车轨；
[0182]
确定列车驶入目标测速车轨。
[0183]
如图11所示，本技术实施例还提供一种车载超声波检测设备，设备设置在列车的车轮上，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，设备包括：
[0184]
序列检测模块111，用于在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列；其中，信号时间序列包括多个检测时间以及多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；
[0185]
序列发送模块112，用于将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备，以使车载测速设备基于信号时间序列以及预先设置的信号位置序列，确定列车在相应位置对应的运行速度；其中，信号位置序列包括多个反射点位置以及多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号。
[0186]
在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；设备还包括：
[0187]
信号发送模块，用于每当检测到一个垂直超声波信号，将一个垂直超声波信号发送给车载测速设备。
[0188]
如图12所示，本技术实施例还提供一种超声波发射及检测设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，设备设置在其中一段测速车轨的底部的一端，设备包括：
[0189]
发射及检测模块121，用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；
[0190]
第一强度检测模块122，用于在列车运行过程中，检测反射超声波信号的强度变化信息；其中，列车的车轮经过垂直超声波信号时检测到的反射超声波信号的强度，小于列车的车轮未经过垂直超声波信号时检测到的反射超声波信号的强度，强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
[0191]
第一强度发送模块123，用于将反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速
设备，以使地面测速设备根据强度变化信息，以及列车的车轮间距，确定列车在相应位置的运行速度。
[0192]
在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号；设备还包括：
[0193]
第二强度检测模块，用于持续检测所在测速车轨的内部的至少一个超声波信号，并在列车运行过程中，检测至少一个超声波信号的强度变化信息；
[0194]
第二强度发送模块，用于将检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备。
[0195]
如图13所示，本技术实施例还提供一种地面测速设备，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，超声波发射及检测设备用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测垂直超声波信号的反射超声波信号，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；地面测速设备包括：
[0196]
第一强度接收模块131，用于持续接收每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息；其中，列车的车轮经过一个超声波发射及检测设备发射的垂直超声波信号时，一个超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度，小于列车的车轮未经过垂直超声波信号时检测到的反射超声波信号的强度，强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
[0197]
地面测速模块132，用于根据每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息，以及列车的车轮间距，确定列车在相应位置的运行速度。
[0198]
在一些可选的实施方式中，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备，用于检测该段测速车轨的内部的至少一个超声波信号；设备还包括：
[0199]
第二强度接收模块，用于接收每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备发送的至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，强度变化信息包括至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；
[0200]
定位模块，用于根据每段测速车轨底部的两个地面超声波检测设备各自检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息，确定列车在相应的时间点位于该段测速车轨中的位置区域。
[0201]
本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储设备、cd-rom、光学存储设备等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0202]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到
通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理设备以产生一个机设备，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理设备执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0203]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储设备中，使得存储在该计算机可读存储设备中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0204]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0205]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种列车定位测速方法，其特征在于，应用于车载测速设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述列车的车轮上设置有车载超声波检测设备，所述方法包括：持续接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，所述信号时间序列是所述车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；将所述信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，所述时间位置序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的反射点位置；根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；每次接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列之前，还包括：若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶入一段测速车轨，以开始对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速；所述根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度之后，还包括：若接收到所述车载超声波检测设备检测到的另一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶离所述一段测速车轨，以停止对所述列车在所述一段测速车轨上执行定位测速。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，不同段测速车轨对应不同标识的垂直超声波信号；所述若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个垂直超声波信号，则确定所述列车驶入一段测速车轨，还包括：若接收到所述车载超声波检测设备检测到的一个目标标识的垂直超声波信号，则根据标识与测速车轨的对应关系，确定所述目标标识对应的目标测速车轨；确定所述列车驶入所述目标测速车轨。4.一种列车定位测速方法，其特征在于，应用于设置在列车的车轮上的车载超声波检测设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述方法包括：在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列；其中，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备，以使所述车载测速设备基于所述信号时间序列以及预先设置的信号位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，每段测速车轨的两端的内部分别包括：向该段测速车轨的轨面垂直发射的垂直超声波信号；所述方法还包括：每当检测到一个垂直超声波信号，将所述一个垂直超声波信号发送给所述车载测速设备。6.一种列车定位测速方法，其特征在于，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述方法应用于所述超声波发射及检测设备，包括：垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；在所述列车运行过程中，检测所述反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；将所述反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备，以使所述地面测速设备根据所述强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述方法还包括：持续检测所在测速车轨的内部的至少一个超声波信号，并在所述列车运行过程中，检测所述至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，所述强度变化信息包括所述至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；将检测到的所述至少一个超声波信号的强度变化信息发送给所述地面测速设备。8.一种列车定位测速方法，其特征在于，应用于地面测速设备，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述超声波发射及检测设备用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；所述方法包括：持续接收每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过一个超声波发射及检测设备发射的垂直超声波信号时，所述一个超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；根据所述每个超声波发射及检测设备发送的所述反射超声波信号的强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的底部具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备，用于检测该段测速车轨的内部的至少一个超声波信号；所述方法还包括：
接收每段测速车轨的底部的每个超声波发射及检测设备发送的至少一个超声波信号的强度变化信息；其中，所述强度变化信息包括所述至少一个超声波信号的强度变弱次数以及每次强度变弱的时间点；根据每段测速车轨底部的两个地面超声波检测设备各自检测到的至少一个超声波信号的强度变化信息，确定所述列车在相应的时间点位于该段测速车轨中的位置区域。10.一种车载测速设备，其特征在于，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述列车的车轮上设置有车载超声波检测设备，所述车载测速设备包括：序列接收模块，用于持续接收所述车载超声波检测设备发送的信号时间序列；其中，所述信号时间序列是所述车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；匹配模块，用于将所述信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，获得时间位置序列；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号，所述时间位置序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的反射点位置；车载测速模块，用于根据所述时间位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度。11.一种车载超声波检测设备，其特征在于，所述设备设置在列车的车轮上，其中，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号，所述设备包括：序列检测模块，用于在列车运行过程中，持续检测每段测速车轨内部的多个超声波信号，获得每段测速车轨对应的信号时间序列；其中，所述信号时间序列包括多个检测时间以及所述多个检测时间各自对应的至少一个超声波信号；序列发送模块，用于将每段测速车轨对应的信号时间序列发送给车载测速设备，以使所述车载测速设备基于所述信号时间序列以及预先设置的信号位置序列，确定所述列车在相应位置对应的运行速度；其中，所述信号位置序列包括多个反射点位置以及所述多个反射点位置各自对应的至少一个超声波信号。12.一种超声波发射及检测设备，其特征在于，列车的车轨包括至少一段测速车轨，所述设备设置在其中一段测速车轨的底部的一端，所述设备包括：发射及检测模块，用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号；其中，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；第一强度检测模块，用于在所述列车运行过程中，检测所述反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；
第一强度发送模块，用于将所述反射超声波信号的强度变化信息发送给地面测速设备，以使所述地面测速设备根据所述强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。13.一种地面测速设备，其特征在于，列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的底部的两端分别设置有超声波发射及检测设备，所述超声波发射及检测设备用于垂直向所在一段测速车轨的轨面发射垂直超声波信号，并检测所述垂直超声波信号的反射超声波信号，不同段测速车轨对应不同标识的反射超声波信号；所述地面测速设备包括：第一强度接收模块，用于持续接收每个超声波发射及检测设备发送的反射超声波信号的强度变化信息；其中，所述列车的车轮经过一个超声波发射及检测设备发射的垂直超声波信号时，所述一个超声波发射及检测设备检测到的反射超声波信号的强度，小于所述列车的车轮未经过所述垂直超声波信号时检测到的所述反射超声波信号的强度，所述强度变化信息包括强度变弱次数和每次强度变弱的时间点；地面测速模块，用于根据所述每个超声波发射及检测设备发送的所述反射超声波信号的强度变化信息，以及所述列车的车轮间距，确定所述列车在相应位置的运行速度。

技术总结

本申请涉及列车技术领域，尤其涉及一种列车定位测速方法及相关设备。列车的车轨包括至少一段测速车轨，每段测速车轨的内部包括多个不同标识的超声波信号，且每段测速车轨的轨面具有多个反射点，每个反射点对应至少一个超声波信号。车载测速设备持续接收列车的车轮上的车载超声波检测设备发送的信号时间序列，该信号时间序列是车载超声波检测设备在列车运行过程中，检测同一段测速车轨的内部的多个超声波信号获得的；将信号时间序列与预先设置的信号位置序列进行匹配，根据匹配到的时间位置序列，确定列车在相应位置对应的运行速度。通过上述方案，可以准确地对列车进行定位测速。可以准确地对列车进行定位测速。可以准确地对列车进行定位测速。